(57)【要約】【課題】波長変換層を具えた発光ダイオード装置及びその製造方法の提供。【解決手段】本発明は均一な白色光を発生するための発光ダイオード装置を開示し、及び該発光ダイオード装置のウエハーレベル及び個別のダイレベルでの製造方法を開示する。該発光ダイオード装置は、金属層、該金属層に接続されたｐ型半導体、該ｐ型半導体に接続されたアクティブ領域、該アクティブ領域に接続されたｎ型半導体、及び、該ｎ型半導体の少なくとも一部分に接続された波長変換層を包含する。そのうち、該波長変換層は実質上、共形（ｃｏｎｆｏｒｍａｌ）である。【選択図】図５
2013030771.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光ダイオード装置の製造方法において、
ｐ型半導体と、
該ｐ型半導体の上に設置されたアクティブ領域と、
該アクティブ領域の上に設置されたｎ型半導体と、
を包含する半導体構造を提供するステップと、
予め製造した波長変換層を該ｎ型半導体の少なくとも一部分の上に付着させるステップと、
を包含したことを特徴とする、発光ダイオード装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の発光ダイオード装置の製造方法において、該波長変換層を付着させるステップは、接着剤、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、スピンオンガラス、及び感圧接着剤の少なくとも一つを使用することを特徴とする、製造方法。
【請求項３】
請求項１記載の発光ダイオード装置の製造方法において、該波長変換層は、矩形横断面を有することを特徴とする、製造方法。
【請求項４】
請求項１記載の発光ダイオード装置の製造方法において、該波長変換層は、実質上、均等な厚さを有することを特徴とする、製造方法。
【請求項５】
請求項１記載の発光ダイオード装置の製造方法において、該波長変換層を付着させるステップの後、該波長変換層の上側面は実質的に平坦であることを特徴とする、製造方法。
【請求項６】
請求項１記載の発光ダイオード装置の製造方法において、該波長変換層は、
透明な第１層と、
少なくとも一種類の蛍光粉体と接着材料を包含する第２層と、
を包含することを特徴とする、製造方法。
【請求項７】
請求項６記載の発光ダイオード装置の製造方法において、該第１層は、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化インジウムスズ、及び重合物材料の少なくとも一つを包含することを特徴とする、製造方法。
【請求項８】
請求項１記載の発光ダイオード装置の製造方法において、該波長変換層は、パターン化処理されることを特徴とする、製造方法。
【請求項９】
請求項１記載の発光ダイオード装置の製造方法において、該波長変換層は、少なくとも一種類の蛍光粉体と接着材料を包含することを特徴とする、製造方法。
【請求項１０】
請求項１記載の発光ダイオード装置の製造方法において、該波長変換層を付着させるステップの前に、さらに、
ウエットエッチング、ドライエッチング、及びリソグラフィーエッチングの少なくとも一つにより、該ｎ型半導体の上側面を粗面化するステップを包含することを特徴とする、製造方法。
【請求項１１】
請求項１記載の発光ダイオード装置の製造方法において、該波長変換層を付着させるステップの後に、さらに、
該波長変換層を固化させるステップを包含することを特徴とする、製造方法。
【請求項１２】
請求項１記載の発光ダイオード装置の製造方法において、
ｎ型コンタクトを、該ｎ型半導体の表面上に堆積させるステップを、さらに包含することを特徴とする、製造方法。
【請求項１３】
請求項１２記載の発光ダイオード装置の製造方法において、
導線を該ｎ型コンタクトに接続して外部との接続用とするステップを、さらに包含することを特徴とする、製造方法。
【請求項１４】
請求項１記載の発光ダイオード装置の製造方法において、該ｐ型半導体は少なくとも一つの金属層の上に設置することを特徴とする、製造方法。
【請求項１５】
請求項１記載の発光ダイオード装置の製造方法において、
該半導体装置を裁断し、複数の独立した発光ダイオードユニットとなすステップを、さらに包含することを特徴とする、製造方法。
【請求項１６】
発光ダイオード装置において、
ｐ型半導体と、
該ｐ型半導体の上に設置されたアクティブ領域と、
該アクティブ領域の上に設置されたｎ型半導体と、
該ｎ型半導体の少なくとも一部分の上に設置された波長変換層と、
を包含し、そのうち、該波長変換層の上側面が実質上平坦であることを特徴とする、発光ダイオード装置。
【請求項１７】
請求項１６記載の発光ダイオード装置において、該波長変換層は、矩形横断面を有することを特徴とする、発光ダイオード装置。
【請求項１８】
請求項１６記載の発光ダイオード装置において、該波長変換層は、実質上、均等な厚さを有することを特徴とする、発光ダイオード装置。
【請求項１９】
請求項１６記載の発光ダイオード装置において、該波長変換層は、接着剤、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、スピンオンガラス、及び感圧接着剤の少なくとも一つを使用して該ｎ型半導体の該少なくとも一部分に付着させられることを特徴とする、発光ダイオード装置。
【請求項２０】
請求項１６記載の発光ダイオード装置において、該波長変換層は、該ｎ型半導体、該アクティブ領域及び該ｐ型半導体の側面を未被覆であることを特徴とする、発光ダイオード装置。
【請求項２１】
請求項１６記載の発光ダイオード装置において、該波長変換層は、
透明な第１層と、
少なくとも一種類の蛍光粉体と接着材料を包含する第２層と、
を包含することを特徴とする、発光ダイオード装置。
【請求項２２】
請求項２１記載の発光ダイオード装置において、該第１層は、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化インジウムスズ、及び重合物材料の少なくとも一つを包含することを特徴とする、発光ダイオード装置。
【請求項２３】
請求項１６記載の発光ダイオード装置において、該波長変換層はパターン化処理されることを特徴とする、発光ダイオード装置。
【請求項２４】
請求項１６記載の発光ダイオード装置において、該波長変換層は少なくとも一種類の蛍光粉体と接着材料を包含することを特徴とする、発光ダイオード装置。
【請求項２５】
請求項２４記載の発光ダイオード装置において、該接着材料は、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、スピンオンガラスとされることを特徴とする、発光ダイオード装置。
【請求項２６】
請求項１６記載の発光ダイオード装置において、
該ｎ型半導体の表面の上に設置されたｎ型コンタクトをさらに包含することを特徴とする、発光ダイオード装置。
【請求項２７】
請求項２６記載の発光ダイオード装置において、
該ｎ型コンタクトに接続されて外部との接続に用いられる導線をさらに包含することを特徴とする、発光ダイオード装置。
【請求項２８】
請求項１６記載の発光ダイオード装置において、
該ｐ型半導体は少なくとも一つの金属層の上に設置されることを特徴とする、発光ダイオード装置。
【請求項２９】
発光ダイオード装置において、
少なくとも一つの金属層と、
該金属層に接続されたｐ型半導体と、
該ｐ型半導体に接続されたアクティブ領域と、
該アクティブ領域に接続されたｎ型半導体と、
該ｎ型半導体の少なくとも一部分に接続された波長変換層と、
を包含することを特徴とする、発光ダイオード装置。
【請求項３０】
請求項２９記載の発光ダイオード装置において、該金属層は、銅、ニッケル、及びアルミニウムの少なくとも一つの金属或いは金属合金とされることを特徴とする、発光ダイオード装置。
【請求項３１】
請求項２９記載の発光ダイオード装置において、該ｐ型半導体はｐ型窒化ガリウムを包含することを特徴とする、発光ダイオード装置。
【請求項３２】
請求項２９記載の発光ダイオード装置において、該アクティブ領域は順方向バイアス電圧を受けて２００ｎｍから４８０ｎｍの間の波長の光を発射することを特徴とする、発光ダイオード装置。
【請求項３３】
請求項２９記載の発光ダイオード装置において、該アクティブ領域は、ＡｌxＩｎyＧａ1-x-yＮを包含し、そのうち、０≦ｘ≦１且つ０≦ｙ≦１−ｘであることを特徴とする、発光ダイオード装置。
【請求項３４】
請求項２９記載の発光ダイオード装置において、該ｎ型半導体は、ｎ型窒化ガリウムを包含することを特徴とする、発光ダイオード装置。
【請求項３５】
請求項２９記載の発光ダイオード装置において、該波長変換層は少なくとも一種類の蛍光粉体と接着材料を包含することを特徴とする、発光ダイオード装置。
【請求項３６】
請求項３５記載の発光ダイオード装置において、該接着材料は、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、スピンオンガラスとされることを特徴とする、発光ダイオード装置。
【請求項３７】
請求項２９記載の発光ダイオード装置において、該波長変換層は、
透明な第１層と、
少なくとも一種類の蛍光粉体と接着材料を包含する第２層と、
を包含し、
該第１層は該ｎ型半導体に接続され、且つ該第２層は該第１層に接続されたことを特徴とする、発光ダイオード装置。
【請求項３８】
請求項３７記載の発光ダイオード装置において、該第１層は、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化インジウムスズ、及び重合物材料の少なくとも一つを包含することを特徴とする、発光ダイオード装置。
【請求項３９】
請求項３７記載の発光ダイオード装置において、該接着材料は、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル、スピンオンガラスの少なくとも一つを包含することを特徴とする、発光ダイオード装置。
【請求項４０】
請求項２９記載の発光ダイオード装置において、該波長変換層はパターン化処理されることを特徴とする、発光ダイオード装置。
【請求項４１】
請求項２９記載の発光ダイオード装置において、該波長変換層は実質上、共形（ｃｏｎｆｏｒｍａｌ）であることを特徴とする、発光ダイオード装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一種の発光ダイオード装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（ＬＥＤ）テクノロジーが発展した現在、すでに体積が小さく、重量が軽く、効率が高く、及び寿命が長い等の特性を有する発光ダイオードが実現可能となった。異なる単一色出力（たとえば、赤色光、青色光、緑色光）の発光ダイオードはすでに十分に進歩し、単一色の発光ダイオードは特定の表示器（たとえば携帯電話或いは液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）のバックライトとされている。
【０００３】
近年、多種類の、発光ダイオードを採用した白色光光源が提出されている。発光ダイオードの発光スペクトルは特に単色光を発生するのに適合し、このため、白色光光源は、赤色光（Ｒ）／緑色光（Ｇ）／青色光（Ｂ）の三種類の発光ダイオードの発光成分を調整し、並びに上述の三種類の発光ダイオードの発光を拡散及び混合する必要がある。このような白色光光源の発生メカニズムの困難なところは、各発光ダイオードの色調、照度及びその他の因子の変動により、必要な色調の白色光を発生できないところにある。このほか、異なる組成材料の発光ダイオードは、その順方向バイアスが必要とする電力パワーが互いに異なり、このため異なる発光ダイオードには異なる電圧を印加する必要があり、このために、駆動回路の複雑化がもたらされる。さらに、発光ダイオードは半導体発光装置とされ、その色調は温度特性、使用タイミング変化、及び操作環境の違いを受けて変動しやすい。均一に上述の三種類の発光ダイオードの発光を混合できないために、色彩も不安定となる。このため、単色光の発生に関しては、発光ダイオードは相当に有効な発光装置である。しかし、現在にいたるまで、発光ダイオードを使用した満足のいく白色光光源はない。
【０００４】
特許文献１は、一種の白色光発光ダイオードを記載している。それは、半導体を発光層として使用した発光構造と、一部の該発光構造の発光を、吸収した光とは異なる波長の光を発射する蛍光粉体とを具えている。該発光構造の発光層は窒化複合物半導体とされ、且つ該蛍光粉体は、セリウム（Ｃｅ）で活性化したガーネット（ｇａｒｎｅｔ）蛍光材料を包含し、それは、イットリウム（Ｙ）、ルテチウム（Ｌｕ）、スカンジウム（Ｓｃ）、ランタン（Ｌａ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、及びサマリウム（Ｓｍ）で組成された材料群中の少なくとも一つ及び、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）及びインジウム（Ｉｎ）で組成された材料群中の少なくとも一つを包含する。該蛍光粉体の発光特性は、すなわち、長時間の高輝度使用の後にも、退化しにくい。
【０００５】
図１はこの特許文献１に記載の発光ダイオード１０を示す。それはシートフレーム導線２及び内部導線４を具えた導線型発光ダイオードである。そのうち、発光部８は該シートフレーム導線２のカップ部６の上に取り付けられ、且つ該カップ部６は被覆樹脂１４で充填される。該被覆樹脂１４は樹脂中に特定蛍光粉体を包含し、該発光部８を被覆する。該発光部８のｎ電極とｐ電極は、導線１２によりそれぞれ該シートフレーム導線２と該内部導線４に接続される。上述の発光ダイオードは、該発光部８（発光ダイオードチップ）の発射する光（以下、ＬＥＤ光と称する）の一部が、該被覆樹脂１４が包含する蛍光粉体を励起し、波長がＬＥＤ光とは異なる蛍光を発生させ、該蛍光粉体が発射する蛍光と、該蛍光粉体の励起に関与しないＬＥＤ光出力が混合させられる。これにより、該発光ダイオードの出力する光の波長は、該発光部８の発射するＬＥＤ光とは異なるものとなる。
【０００６】
図２は該特許文献１の発光ダイオードチップである。該チップ型発光ダイオードは保護カバー２２の凹溝ないに設置され、該凹溝は特定蛍光粉体を包含する封止材料で充填され、こうして保護被覆層２８を形成する。たとえば、該発光部２６は、銀を含有するエポキシ樹脂或いはその類似物により固定され得て、且つ、該発光部２６のｎ電極とｐ電極は導線２４によりそれぞれ該保護カバー２２に取り付けられた金属端子２０に接続される。上述のチップ型発光ダイオードは、図１の導線型発光ダイオードに類似し、該蛍光粉体の発射する蛍光が、蛍光粉体に吸収されないＬＥＤ光出力と混合される。これにより、該発光ダイオードの出力する光の波長は、該発光部２６が発射するＬＥＤ光とは異なるものとなる。このような伝統的な発光ダイオードを、白色光光源に応用する時、常に色環（ｃｏｌｏｒ  ｒｉｎｇ）の現象が発生し得て、すなわち、その発射する光の中央領域の色彩は相当に青色に近く、該保護カバー２２のエッジ領域に近隣の部分では黄色に近くなる。
【０００７】
別の特許文献２には、一種の光源装置が記載され、それは、発光材料構造（たとえば単一層或いは多層の蛍光粉体）で被覆された発光装置（たとえば、ＩＩＩ族元素窒素化合物の発光ダイオード）とされる。上述のＩＩＩ族元素は、アルミニウム、ガリウム或いはインジウムを包含する。該発光材料構造の厚さ上の変動は、該発光材料構造の平均厚さの１０％以下とされる。ある実施例において、該発光材料構造の厚さは、該発光装置の横断面寸法の１０％より小さい。ある実施例において、該発光材料構造は、該発光装置の発光が唯一通過する発光材料である。ある実施例では、該発光材料構造の厚さは１５〜１００μｍとされる。たとえば、該発光材料構造は、ステンシリング（ｓｔｅｎｃｉｌｉｎｇ）、或いは電気泳動（ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｔｉｃ）堆積技術により、選択的に該発光装置上に堆積される。
【０００８】
図３は特許文献２記載の、蛍光粉体が塗布された発光ダイオードを開示している。該発光ダイオードは、基板（たとえば、サファイア、炭化シリコン、ＩＩＩ族元素窒化物）４２上に形成されたｎ型領域４４を包含する。アクティブ領域４６は該ｎ型領域４４の上に形成され、ｐ型領域３６は該アクティブ領域４６の上に形成される。該ｎ型領域４４、該アクティブ領域４６及び該ｐ型領域３６は典型的な多層構造とされる。一部の該ｐ型領域３６、該アクティブ領域４６及び該ｎ型領域４４はエッチングされて、一部の該ｎ型領域４４が露出している。ｐ型コンタクト３４が該ｐ型領域３６の上に形成され、ｎ型コンタクト３８が該ｎ型領域４４の上述の露出領域上に設置される。該発光ダイオードは裏返されて、並びにソルダ材料を例とする材料３２によりフレームシート３０上に取り付けられる。該発光材料構造（たとえば、蛍光粉体）４０は電気泳動技術により堆積され、独立ダイのレベルで、該発光ダイオードを囲む。
【０００９】
もう一つの特許文献３は、一種の薄膜発光ダイオード装置を開示し、それは、発光ダイオードチップ及び有色の薄膜層で構成される。該発光ダイオードチップは第１波長の光を発射し、且つ該薄膜層は該発光ダイオードチップ上に設置され、これにより該発光の色彩を変更する。たとえば、青色発光ダイオードチップを白色光を発生するのに用いる。該薄膜層は、ＺｎＳｅ、ＣｅＯ2、Ａｌ2Ｏ3、或いはＹ2Ｏ3Ｃｅで形成され、化学気相堆積（ＣＶＤ）技術、たとえば、金属有機化学気相堆積（ＭＯＣＶＤ）、原子層堆積（ＡＬＤ）、プラズマ強化型金属有機化学気相堆積（ＰＥ−ＭＯＣＶＤ）、プラズマ強化型原子層堆積（ＰＥ−ＡＬＤ）、及び又は光強化型化学気相堆積により堆積される。図４に示されるように、ｎ型コンタクト５０が反射層５２の下に設置される。カラー層（たとえば、蛍光層）５３が該反射層５２の上に設置される。続いて、順に、第１保護層５４及び半透明のｐ型コンタクト５６が形成される。第２保護層５８が該第１保護層５４及び該ｐ型コンタクト５６の上に形成される。導線６０がｐ型ボンディングパッド６２（それはｐ型導線６４の上に位置する）に接続される。
【００１０】
これにより、白色光半導体光源装置を改善する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】米国特許第ＵＳ５９９８９２５号明細書
【特許文献２】米国特許第ＵＳ６６４２６５２号明細書
【特許文献３】米国特許第ＵＳ６７４４１９６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は一種の発光ダイオード装置を提供し、それは、金属基板、該金属基板に接続されたｐ型半導体、該ｐ型半導体に接続されたアクティブ領域、該アクティブ領域に接続されたｎ型半導体、及び該ｎ型半導体の少なくとも一部分に接続された波長変換層を包含する。
【００１３】
本発明はまた一種の発光ダイオード装置の製造方法を提供し、それは、半導体構造であって、ウエハー上に設置され、金属基板に接続され、並びにｐ型半導体、該ｐ型半導体に接続されたアクティブ領域、及び該アクティブ領域に接続されたｎ型半導体を包含する上記半導体構造を提供するステップ、該ｎ型半導体の表面上にｎ型コンタクトを堆積させるステップ、波長変換層を該ｎ型半導体の少なくとも一部分の上に波長変換層を塗布するステップ、及び、該ウエハーを裁断して複数の独立した発光ダイオードユニットとなすステップ、を包含する。
【００１４】
本発明はまた、一種の発光ダイオード装置の製造方法を提供し、それは、金属基板とｎ型コンタクトに接続された半導体構造であって、ｐ型半導体、該ｐ型半導体に接続されたアクティブ領域、該アクティブ領域に接続されたｎ型半導体を包含する上記半導体構造を提供するステップ、導線を該ｎ型コンタクトに接続して外部との接続用とするステップ、波長変換層を該ｎ型半導体の少なくとも一部分の上に塗布するステップ、を包含するほか、さらに、該半導体構造を裁断して複数の独立した発光ダイオードユニットとなすステップ、を包含する。
【００１５】
本発明はまた、一種の発光ダイオード装置の製造方法を提供し、それは、半導体構造であって、ｐ型半導体、該ｐ型半導体に接続されたアクティブ領域、該アクティブ領域に接続されたｎ型半導体を包含する上記半導体構造を提供するステップ、該ｎ型半導体の表面上にｎ型コンタクトを堆積させるステップ、及び、予め製造した波長変換層を該ｎ型半導体の少なくとも一部分の上に付着させるステップ、を包含するほか、さらに、該半導体構造を裁断して複数の独立した発光ダイオードユニットとなすステップ、を包含する。
【００１６】
本発明はまた、一種の発光ダイオード構造を提供し、それは、ｐ型半導体、該ｐ型半導体の上に設置されたアクティブ領域、該アクティブ領域の上に設置されたｎ型半導体、該ｎ型半導体の少なくとも一部分の上に設置された波長変換層を包含し、そのうち、該波長変換層の上側面は実質上、平坦である。
【００１７】
本発明はまた、一種の発光ダイオード構造を提供し、それは、少なくとも一つの金属層、該金属層に接続されたｐ型半導体、該ｐ型半導体に接続されたアクティブ領域、該アクティブ領域に接続されたｎ型半導体、該ｎ型半導体の少なくとも一部分に接続された波長変換層を包含する。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
請求項１の発明は、発光ダイオード装置の製造方法において、
ｐ型半導体と、
該ｐ型半導体の上に設置されたアクティブ領域と、
該アクティブ領域の上に設置されたｎ型半導体と、
を包含する半導体構造を提供するステップと、
予め製造した波長変換層を該ｎ型半導体の少なくとも一部分の上に付着させるステップと、
を包含したことを特徴とする、発光ダイオード装置の製造方法としている。
請求項２の発明は、請求項１記載の発光ダイオード装置の製造方法において、該波長変換層を付着させるステップは、接着剤、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、スピンオンガラス、及び感圧接着剤の少なくとも一つを使用することを特徴とする、製造方法としている。
請求項３の発明は、請求項１記載の発光ダイオード装置の製造方法において、該波長変換層は、矩形横断面を有することを特徴とする、製造方法としている。
請求項４の発明は、請求項１記載の発光ダイオード装置の製造方法において、該波長変換層は、実質上、均等な厚さを有することを特徴とする、製造方法としている。
請求項５の発明は、請求項１記載の発光ダイオード装置の製造方法において、該波長変換層を付着させるステップの後、該波長変換層の上側面は実質的に平坦であることを特徴とする、製造方法としている。
請求項６の発明は、請求項１記載の発光ダイオード装置の製造方法において、該波長変換層は、
透明な第１層と、
少なくとも一種類の蛍光粉体と接着材料を包含する第２層と、
を包含することを特徴とする、製造方法としている。
請求項７の発明は、請求項６記載の発光ダイオード装置の製造方法において、該第１層は、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化インジウムスズ、及び重合物材料の少なくとも一つを包含することを特徴とする、製造方法としている。
請求項８の発明は、請求項１記載の発光ダイオード装置の製造方法において、該波長変換層は、パターン化処理されることを特徴とする、製造方法としている。
請求項９の発明は、請求項１記載の発光ダイオード装置の製造方法において、該波長変換層は、少なくとも一種類の蛍光粉体と接着材料を包含することを特徴とする、製造方法としている。
請求項１０の発明は、請求項１記載の発光ダイオード装置の製造方法において、該波長変換層を付着させるステップの前に、さらに、
ウエットエッチング、ドライエッチング、及びリソグラフィーエッチングの少なくとも一つにより、該ｎ型半導体の上側面を粗面化するステップを包含することを特徴とする、製造方法としている。
請求項１１の発明は、請求項１記載の発光ダイオード装置の製造方法において、該波長変換層を付着させるステップの後に、さらに、
該波長変換層を固化させるステップを包含することを特徴とする、製造方法としている。
請求項１２の発明は、請求項１記載の発光ダイオード装置の製造方法において、
ｎ型コンタクトを、該ｎ型半導体の表面上に堆積させるステップを、さらに包含することを特徴とする、製造方法としている。
請求項１３の発明は、請求項１２記載の発光ダイオード装置の製造方法において、
導線を該ｎ型コンタクトに接続して外部との接続用とするステップを、さらに包含することを特徴とする、製造方法としている。
請求項１４の発明は、請求項１記載の発光ダイオード装置の製造方法において、該ｐ型半導体は少なくとも一つの金属層の上に設置することを特徴とする、製造方法としている。
請求項１５の発明は、請求項１記載の発光ダイオード装置の製造方法において、
該半導体装置を裁断し、複数の独立した発光ダイオードユニットとなすステップを、さらに包含することを特徴とする、製造方法としている。
請求項１６の発明は、発光ダイオード装置において、
ｐ型半導体と、
該ｐ型半導体の上に設置されたアクティブ領域と、
該アクティブ領域の上に設置されたｎ型半導体と、
該ｎ型半導体の少なくとも一部分の上に設置された波長変換層と、
を包含し、そのうち、該波長変換層の上側面が実質上平坦であることを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項１７の発明は、請求項１６記載の発光ダイオード装置において、該波長変換層は、矩形横断面を有することを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項１８の発明は、請求項１６記載の発光ダイオード装置において、該波長変換層は、実質上、均等な厚さを有することを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項１９の発明は、請求項１６記載の発光ダイオード装置において、該波長変換層は、接着剤、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、スピンオンガラス、及び感圧接着剤の少なくとも一つを使用して該ｎ型半導体の該少なくとも一部分に付着させられることを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項２０の発明は、請求項１６記載の発光ダイオード装置において、該波長変換層は、該ｎ型半導体、該アクティブ領域及び該ｐ型半導体の側面を未被覆であることを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項２１の発明は、請求項１６記載の発光ダイオード装置において、該波長変換層は、
透明な第１層と、
少なくとも一種類の蛍光粉体と接着材料を包含する第２層と、
を包含することを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項２２の発明は、請求項２１記載の発光ダイオード装置において、該第１層は、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化インジウムスズ、及び重合物材料の少なくとも一つを包含することを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項２３の発明は、請求項１６記載の発光ダイオード装置において、該波長変換層はパターン化処理されることを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項２４の発明は、請求項１６記載の発光ダイオード装置において、該波長変換層は少なくとも一種類の蛍光粉体と接着材料を包含することを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項２５の発明は、請求項２４記載の発光ダイオード装置において、該接着材料は、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、スピンオンガラスとされることを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項２６の発明は、請求項１６記載の発光ダイオード装置において、
該ｎ型半導体の表面の上に設置されたｎ型コンタクトをさらに包含することを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項２７の発明は、請求項２６記載の発光ダイオード装置において、
該ｎ型コンタクトに接続されて外部との接続に用いられる導線をさらに包含することを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項２８の発明は、請求項１６記載の発光ダイオード装置において、
該ｐ型半導体は少なくとも一つの金属層の上に設置されることを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項２９の発明は、発光ダイオード装置において、
少なくとも一つの金属層と、
該金属層に接続されたｐ型半導体と、
該ｐ型半導体に接続されたアクティブ領域と、
該アクティブ領域に接続されたｎ型半導体と、
該ｎ型半導体の少なくとも一部分に接続された波長変換層と、
を包含することを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項３０の発明は、請求項２９記載の発光ダイオード装置において、該金属層は、銅、ニッケル、及びアルミニウムの少なくとも一つの金属或いは金属合金とされることを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項３１の発明は、請求項２９記載の発光ダイオード装置において、該ｐ型半導体はｐ型窒化ガリウムを包含することを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項３２の発明は、請求項２９記載の発光ダイオード装置において、該アクティブ領域は順方向バイアス電圧を受けて２００ｎｍから４８０ｎｍの間の波長の光を発射することを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項３３の発明は、請求項２９記載の発光ダイオード装置において、該アクティブ領域は、ＡｌxＩｎyＧａ1-x-yＮを包含し、そのうち、０≦ｘ≦１且つ０≦ｙ≦１−ｘであることを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項３４の発明は、請求項２９記載の発光ダイオード装置において、該ｎ型半導体は、ｎ型窒化ガリウムを包含することを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項３５の発明は、請求項２９記載の発光ダイオード装置において、該波長変換層は少なくとも一種類の蛍光粉体と接着材料を包含することを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項３６の発明は、請求項３５記載の発光ダイオード装置において、該接着材料は、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、スピンオンガラスとされることを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項３７の発明は、請求項２９記載の発光ダイオード装置において、該波長変換層は、
透明な第１層と、
少なくとも一種類の蛍光粉体と接着材料を包含する第２層と、
を包含し、
該第１層は該ｎ型半導体に接続され、且つ該第２層は該第１層に接続されたことを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項３８の発明は、請求項３７記載の発光ダイオード装置において、該第１層は、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化インジウムスズ、及び重合物材料の少なくとも一つを包含することを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項３９の発明は、請求項３７記載の発光ダイオード装置において、該接着材料は、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル、スピンオンガラスの少なくとも一つを包含することを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項４０の発明は、請求項２９記載の発光ダイオード装置において、該波長変換層はパターン化処理されることを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
請求項４１の発明は、請求項２９記載の発光ダイオード装置において、該波長変換層は実質上、共形（ｃｏｎｆｏｒｍａｌ）であることを特徴とする、発光ダイオード装置としている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は均一な白色光を発生するための発光ダイオード装置、及び該発光ダイオード装置のウエハーレベル及び個別のダイレベルでの製造方法を提供することを目的とする。
該発光ダイオード装置は、金属層、該金属層に接続されたｐ型半導体、該ｐ型半導体に接続されたアクティブ領域、該アクティブ領域に接続されたｎ型半導体、及び、該ｎ型半導体の少なくとも一部分に接続された波長変換層を包含する。そのうち、該波長変換層は実質上、共形（ｃｏｎｆｏｒｍａｌ）である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】周知の特許文献１の発光ダイオードの断面図である。
【図２】周知の特許文献１の発光ダイオードチップの断面図である。
【図３】周知の特許文献２の蛍光粉体を塗布した発光ダイオードの断面図である。
【図４】周知の特許文献３の薄膜発光ダイオード装置の断面図である。
【図５】本発明の実施例の発光ダイオードの装置構造表示図（Ａ）であり、半導体構造の局部拡大図（Ｂ）と共に示している。
【図６】本発明の実施例の波長変換層のウエハーレベルでの製造フロー表示図である。
【図７】本発明の別の実施例の波長変換層のウエハーレベルでの製造フロー表示図である。
【図８】本発明の実施例の波長変換層の個別の発光ダイオード装置上の製造フロー表示図である。
【図９】本発明の複数種類の蛍光成分を包含する波長変換層の発光ダイオード装置の順方向バイアス下でのスペクトルグラフである。
【図１０】本発明の実施例の予め製造した波長変換層を半導体構造に付着させる製造フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の技術内容、構造特徴、達成する目的を詳細に説明するため、以下に実施例を挙げ並びに図面を組み合わせて説明する。
【００２２】
各実施例の説明中、一つの装置が他の装置の「上方又は上」或いは「下方又は下」と記述される時、それは、「直接的に」或いは「間接的に」該他の装置の上或いは下にある状況を指し、それはその間にその他の装置が設置される場合も包含する。「上方又は上」或いは「下方或いは下」等の記述は、図面を基準として説明を行うものであるが、但し、その他の可能な方向変換を包含しえる。全ての明細書及び図面中、同じ符号を採用して同じ或いは類似の装置が指定される。説明に便利で明確であるように、図面中の各装置の厚さ或いは寸法は、誇張或いは省略或いは概略の方式で表示され、且つ各装置の寸法は必ずしもその実際の寸法とされない。
【００２３】
図５中、Ａは本発明の実施例の発光ダイオード装置５００の構造表示図である。該発光ダイオード装置５００は、金属基板５２０上に設置された半導体構造５１０を包含する。該金属基板５２０は、単一層或いは多層の金属或いは金属合金とされ、たとえば、銀、アルミニウム、金、パラジウム（Ｐｄ）、白金、ニッケル、銅、チタン、或いはこれらの金属の任意の組み合わせとされる。該金属基板５２０は電気化学或いは非電気式化学堆積等の方法により形成される。
【００２４】
該半導体構造５１０は、ｐ型半導体領域５１２、アクティブ領域５１３、ｎ型半導体領域５１４を包含する。まず、多層エピタキシャル構造の堆積により、適合する担体基板（図示せず）、たとえば、サファイア或いは炭化ケイ素担体基板の上に形成する。該担体基板は該金属基板５２０の形成の後に除去され、上述の除去は、レーザー、エッチング、研磨、化学機械研磨、ウエットエッチング、或いはその他の除去技術のうち、いずれかを使用して実現される。たとえば、サファイア担体基板は、レーザーリフトオフ（Ｌａｓｅｒ  ｌｉｆｔ−ｏｆｆ，ＬＬＯ）技術で除去され、炭化ケイ素担体基板は、エッチング技術で除去される。
【００２５】
図５のＢは半導体構造５１０の局部拡大図である。該ｐ型半導体領域５１２は、ｐ型窒化ガリウム（ｐ−ＧａＮ）を包含し、且つ該金属基板５２０の上に設置され得る。反射層５１１が、該金属基板５２０と該ｐ型半導体領域５１２の間に設置されて、該発光ダイオード装置５００の発光を、ほぼ単一の方向にガイドするのに用いられ、これにより、発光効率をアップする。該反射層５１１は、適合する反射材料、たとえば、銀、アルミニウム、ニッケル、パラジウム、金、白金、チタン、クロム、Ｖｄ、或いは上述の金属の合金とされる。発光に用いられる該アクティブ領域５１３（多重量子井戸を包含する）は、該ｐ型半導体領域の上に形成可能である。該アクティブ領域５１３は、ＡｌxＩｎyＧａ1-x-yＮを包含し、そのうち、０≦ｘ≦１且つ０≦ｙ≦１−ｘである。該発光ダイオード装置５００が順方向バイアスを受ける時、該アクティブ領域５１３は波長が２００ｎｍから４８０ｎｍの間の光を発生できる。
【００２６】
該ｎ型半導体領域５１４は、ｎ型窒化ガリウム（ｎ−ＧａＮ）を包含し得て、且つ該アクティブ領域５１３の上に形成される。図５のＢに示されるように、該ｎ型半導体領域５１４の表面は光のピックアップ効率を増すために粗面化処理される。上述の該ｎ型半導体領域５１４の表面の粗面化処理は、任意の適合する方法、たとえば、ウエットエッチング、ドライエッチング、或いはホトリソグラフィーエッチング工程技術により実現される。ｎ型コンタクト５３０が該ｎ型半導体領域５１４の表面の上に形成される。波長変換層５４０が、該ｎ型半導体領域５１４の少なくとも一部分の表面を被覆可能である。
【００２７】
該金属基板５２０は以下の技術により堆積される。すなわち、電気化学堆積法、非電気式化学堆積法、化学気相堆積法（ＣＶＤ）、金属有機化学気相堆積（ＭＯＣＶＤ）、プラズマ強化型化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ）、原子層堆積法（ＡＬＤ）、物理気相堆積法（ＰＶＤ）、蒸着法、プラズマジェットコーティング法、或いはこれらの技術の適合する組み合わせとされる。該金属基板５２０は、単一層或いは多層の構造とされる。ある実施例においては、銀／白金（Ａｇ／Ｐｔ）、銀／パラジウム（Ａｇ／Ｐｄ）、或いは銀／クロム（Ａｇ／Ｃｒ）で第１層を形成し、ニッケルで第２層（バリア層とされ得る）を形成し、且つ金で第３層を構成する。タングステン、銅或いはニッケル、或いはその他の適合する金属で該第３層を構成してもよい。他の実施例では、該金属基板５２０は３層を包含し得て、すなわち、まず第１層（たとえば、銀、アルミニウム、白金、チタン或いはクロムで組成）を堆積し、該第１層の上に、第２層（たとえば、窒化チタン、窒化タンタル、窒素タングステン化チタン、及び酸素を具えたタングステン化チタン等の材料）を形成して、バリア層となす。該第３層は、適合する導電材料、たとえば、金、タングステン、銅、ニッケル或いはその他の金属とし、且つ該第３層は該第２層の上に形成する。
【００２８】
波長変換層５４０に関しては、それは該発光ダイオードのアクティブ領域５１３の、ある波長の発光を受けて、他の波長の光を発生し、これにより異なる色彩の光を発生するのに用いられる。これにより、該波長変換層５４０は蛍光材料を包含し得て、該蛍光材料は、たとえば蛍光粉体（ｐｈｏｓｐｈｏｒ）とされ、これにより、該アクティブ領域５１３が発生するのとは異なる波長の光を発生して、白色光を発生する。ある実施例において、該波長変換層５４０は、単一層の蛍光粉体及び接着材料を包含する。他の実施例では、該波長変換層５４０は、透明な第１層（図示せず）と、蛍光粉体と接着材料からなる第２層を包含し、そのうち、該第１層は、任意の適合する透明材料、たとえば、鈍化層或いは二酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、或いは重合物材料とされる。
【００２９】
［波長変換層のウエハーレベルの製造方法の実施例］
図６は本発明の実施例の該波長変換層５４０の、ウエハーレベルの製造方法を示す。図６のＡに示されるように、まず、該発光ダイオードの半導体構造５１０を該担体基板の上に形成し、続いて、該金属基板５２０を形成し、さらに、該担体基板を除去し、その後、さらに複数のｎ型コンタクト５３０を、該ウエハー６００の上の複数のダイシートの上に加える。続いて図６のＢに示されるように、暫時性材料（たとえばホトレジスト６５０）を、適合する方法（たとえば、ホトリソグラフィーエッチング技術）により、これらｎ型コンタクト５３０に塗布する。続いて、図６のＣに示されるように、該波長変換層５４０を該ｎ型半導体領域５１４の表面上に形成する。ある実施例では、全ての該ウエハー６００の表面上の、該ホトレジスト層６５０で被覆されていない領域は、該波長変換層５４０で充填され得る。しかし、注意すべきこととして、該波長変換層５４０の高さは、該ホトレジスト層６５０の高さより低く保持されなければならない。
【００３０】
数種類の方法が、該波長変換層５４０を塗布するのに用いられ得る。ある実施例では、該波長変換層５４０は、スピナーを使用して形成される。該スピナーは、５００から３００００ｒｐｍの回転速度で操作可能であり、これにより該ウエハー６００上の該波長変換層５４０の膜厚を制御する。スピンコーティングは所定厚さの均等な膜層を得る良好な方法であるが、その他の方法を採用可能である（たとえば、スクリーンプリンティング、散布法、ジェットコーティング、インジェクションプリンティング、ロール／ローリング法、或いは浸漬法）。図６に示されるように、該波長変換層５４０は、実質上、均等な厚さと平坦な上側面を有し、これにより、矩形の横断面を有する。
【００３１】
該波長変換層５４０の材料の形成に関しては、蛍光粉末と接着材料の混合物を製造する。形成プロセスの実行中、該蛍光粉末は表面処理されて、その分散性と接着性が強化される。該接着材料は、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル或いはスピンオンガラスを包含し得る。該波長変換層５４０の厚さは、該混合物の粘ちょう度及び回転速度により調整可能であり、これにより、該発光ダイオードが発生するＣＩＥ（国際照明）座標を変更し、白色光を発生する。
【００３２】
該波長変換層５４０を該ウエハー６００上に形成した後、該ウエハー６００はベークプロセスに進入する。上述のベークプロセスは該波長変換層５４０に含有される湿気或いは水分を蒸発させるためのものであるが、ただし、本発明はベークの方式に限定されない。これにより、加熱器、オーブン、ドライヤー、或いは表面処理（たとえば輻射熱照射ランプ）等の方法を使用できる。該波長変換層５４０は、パターン化処理を施され得て、これにより光ピックアップ効率を増強し得る。続いて、図６のＤに示されるように、該ホトレジスト層６５０は除去される。その後、図６のＥに示されるように、該ウエハー６００上の該発光ダイオード（ＬＥＤ）ダイは裁断され、各自の独立した装置ユニットとされる。
【００３３】
図７は本発明の別の実施例の波長変換層５４０のウエハーレベルの製造方法を示す。図７のＡに示されるように、まず、発光ダイオードの半導体構造５１０を担体基板の上に形成する。続いて、金属基板５２０を形成し、さらに該担体基板を除去し、その後、さらに複数のｎ型コンタクト５３０を該ウエハー６００上の複数のダイシートの上に増加する。続いて、図７のＢに示されるように、該波長変換層５４０は該ウエハー６００の全部の表面上に塗布される。ある実施例では、これらｎ型コンタクト５３０を包含する該波長変換層５４０の全部の表面が被覆される。上述したように、該波長変換層５４０は、第１層及び第２層を包含し得て、透明な該第１層が該ｎ型半導体領域５１４の表面上に形成され、該第２層は、蛍光粉体と接着材料を包含し、並びに該第１層の上に形成される。
【００３４】
続いて図７のＣに示されるように、暫時性の保護層７５０（たとえば、ホトレジスト）が、任意の適合する方法（たとえばリソグラフィーエッチング技術）により該波長変換層５４０の上に塗布される。ある実施例では、該保護層７５０のこれらｎ型コンタクト５３０の上の領域は除去されるか或いは開口とされる。他の実施例では、該保護層７５０は該波長変換層５４０の表面の、これらｎ型コンタクト５３０以外の各領域に塗布される。
【００３５】
続いて、図７のＤに示されるように、該保護層７５０は塗布されて必要な処理がされた後に、これらｎ型コンタクト５３０の上の該波長変換層５４０は、任意の適合する方法、たとえば、ウエットエッチング或いはドライエッチングで除去される。続いて図７のＥに示されるように、該波長変換層５４０の一部領域が除去された後、該保護層７５０もまた併せて除去される。その後、図７のＦに示されるように、該ウエハー６００上の該発光ダイオード（ＬＥＤ）ダイは裁断され、各自の独立したユニット装置とされる。
【００３６】
［波長変換層のダイレベルでの製造方法の実施例］
以上に延べられたのは、波長変換層５４０のウエハーレベルの製造方法である。続いては、該波長変換層５４０のダイレベルでの製造方法を検討する。図８は本発明の実施例の該波長変換層５４０の個別の発光ダイオード装置８００上の製造方法であり、すなわち、該ウエハー６００がすでに裁断されて発光ダイオードダイとされた状況でのものである。該発光ダイオード装置８００は、上述の発光ダイオードの半導体構造５１０、金属基板５２０、及びｎ型コンタクト５３０を具え、これにより、該発光ダイオード装置８００外部と電気的接続が行える。
【００３７】
導線８６０の増加の後、異なる方式で該波長変換層５４０を形成できる。ある実施例では、ジェットコーティングにより波長変換層材料が該半導体構造５１０の上側表面の上に塗布され、波長変換層５４０が形成される。他の実施例では、波長変換層材料が該半導体構造５１０の表面上に滴下され、並びにそれが拡散されて該波長変換層５４０が形成される。ある状況では、該波長変換層５４０はベークにより、該蛍光粉と接着材料の混合物内に含有される湿気或いは水分が蒸発させられる。
【００３８】
上述のものは、単一成分の蛍光粉体とされるが、該波長変換層５４０中には多種類の蛍光成分を使用可能であり、多種類の蛍光成分が複数のピーク値をその波長スペクトルグラフ中に発生可能である。図９は複数種類の蛍光成分を包含する波長変換層５４０の発光ダイオード装置の順方向バイアス下でのスペクトルグラフ９００である。
【００３９】
［予め製造した波長変換層を使用する実施例］
図１０は、本発明の実施例の、予め製造した波長変換層を半導体構造に付着させる製造方法１０００のフローチャートである。この製造方法１０００の開始ステップ１００２は、半導体構造を提供するステップである。該半導体構造は、ウエハーとされ得て、たとえば、図５の半導体構造５１０或いはウエハーを裁断してなる発光ダイオードダイとされる。該半導体構造はｐ型半導体（たとえば、ｐ型半導体領域５１２）、アクティブ領域５１３、及びｎ型半導体（たとえば、ｎ型半導体領域５１４）とされる。そのうち、該アクティブ領域５１３は、該ｐ型半導体領域５１２の上に設置され、該ｎ型半導体領域５１４は該アクティブ領域５１３の上に設置される。
【００４０】
ステップ１００４は、波長変換層の形成のステップである。該波長変換層と上述の波長変換層５４０は、サイズ、成分、目的、及び又は特徴（たとえばそのパターン）上、類似している。たとえば、該波長変換層は、実質上、均等な厚さ、平坦な表面及び矩形の横断面を有する。
【００４１】
しかし、本実施例では、該波長変換層を該ウエハー或いは該発光ダイオードダイ上に形成するのではなく、任意の適合する技術により、該半導体構造とは分けて形成される。たとえば、該蛍光粉体と接着材料（たとえば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル或いはスピンコーティング式ガラス）を特定比率で混合し、さらに、得られた混合物を基板上に塗布する。上述の混合物の基板上への塗布は、任意の適合する塗布技術、たとえば凹板コーティング（ｇｒａｖｕｒｅ  ｃｏａｔｉｎｇ）、逆方向ロールコーティング（ｒｅｖｅｒｓｅ  ｒｏｌｌ  ｃｏａｔｉｎｇ）、ナイフオーバーロールコーティング（ｋｎｉｆｅ  ｏｖｅｒ  ｒｏｌｌ  ｃｏａｔｉｎｇ）或いはギャップコーティング（ｇａｐ  ｃｏａｔｉｎｇ）、メータリングロッドコーティング（ｍｅｔｅｒｉｎｇ  ｒｏｄ  ｃｏａｔｉｎｇ）（たとえば、ミーヤーロッド（ｍｅｙｅｒ  ｒｏｄ）コーティング）、スロットダイ（ｓｌｏｔ  ｄｉｅ）コーティング、或いはエアナイフコーティング（ａｉｒ  ｋｎｉｆｅ  ｃｏａｔｉｎｇ）を採用できる。上述の混合物の基板上への塗布にはまた、シルクスクリーンプリンティング、拡散法、ジェットコーティング、インジェクションプリンティング、ロール法、或いは浸漬法を採用できる。
【００４２】
上述の混合物を該基板上に塗布した後に、固化或いはベークにより該混合物を硬化させる。ただ、該波長変換層材料が含有する湿気或いは水分を蒸発させることができれば、本発明は上述の固化方式に制限がない。これにより、加熱器、オーブン、ドライヤー、或いは表面処理（たとえば、輻射熱照射ランプ）等の方法を使用できる。該波長変換層をベークした後、それはパターン化処理を行え、これにより光ピックアップ効率を増す。ある実施例では、固化した混合物を該基板上より分離し（たとえば、該基板を除去する）、これにより上述の予め製造した波長変換層を形成する。
【００４３】
ある実施例では、該波長変換層は裁断して該ウエハー、個別の発光ダイオードダイ、或いは発光ダイオードダイ群にマッチする大きさとされる。上述の該波長変換層の裁断には、任意の適合する方法、たとえば、レーザー、ナイフ（エアナイフ）或いは切断機を使用できる。
【００４４】
続いて、ステップ１００８で、上述の予め製造した波長変換層を該ｎ型半導体の少なくとも一部分の上に付着させる。該波長変換層の付着には任意の適合する材料、たとえば、接着剤、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、スピンオンガラス或いは感圧接着剤（ｐｒｅｓｓｕｒｅ−ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  ａｄｈｅｓｉｖｅ，ＰＳＡ）を採用可能である。付着の前に該接着材料（たとえば、接着剤、接着性樹脂）を該波長変換層の表面、該ｎ型半導体の露出面、或いは上述の両者の表面に塗布する。上述の接着材料は、任意の適合する技術により塗布され、たとえば、散布或いはジェットコーティング或いはレイヤーコーティングにより、該接着材料を上述の表面上に塗布する。
【００４５】
ある実施例では、該波長変換層は該ｎ型半導体の該少なくとも一部分の上端面のみを被覆するものとされる。言い換えると、該波長変換層は該ｎ型半導体、該アクティブ領域、或いは該ｐ型半導体の側方向面を被覆しない。
【００４６】
ある実施例において、予め製造された波長変換層を付着させる前に、別に該ｎ型半導体の上側面を粗面化するステップ１００６が加えられ、これにより、光ピックアップ効率がアップする。上述の該ｎ型半導体表面の粗面化処理は、任意の適合する方法により実現可能であり、たとえば、ウエットエッチング、ドライエッチング、或いはリソグラフィーエッチングが使用され得る。
【００４７】
ある実施例では、ステップ１００８の該予め製造された波長変換層を付着するステップの後に、該波長変換層を固化処理するステップ１０１０を有する。上述の、該波長変換層付着後の構造の固化処理により、該接着材料（たとえばシリコーン樹脂、エポキシ樹脂）を硬化させると共に、それに含有される湿気或いは水分を除去する。
【００４８】
該半導体構造がウエハーを包含する実施例では、続いて、ステップ１０１２が実行され、該半導体構造が裁断され、各自独立した発光ダイオード構造とされる。別の実施例では、該半導体構造はすでに発光ダイオードダイとされ、これにより、該波長変換層を付着させた後に、この裁断ステップを実行する必要はない。
【００４９】
以上述べたことは、本発明の実施例にすぎず、本発明の実施の範囲を限定するものではなく、本発明の特許請求の範囲に基づきなし得る同等の変化と修飾は、いずれも本発明の権利のカバーする範囲内に属するものとする。
【符号の説明】
【００５０】
２  シートフレーム導線
６  カップ部
４  内部導線
８  発光部
１０  発光ダイオード
１２  導線
１４  被覆樹脂
２０  金属端子
２２  保護カバー
２４  導線
２６  発光部
２８  保護被覆層
３０  フレームシート
３２  ソルダー材料
３４  ｐ型コンタクト
３６  ｐ型領域
４０  発光材料構造
４２  基板
４４  ｎ型領域
４６  アクティブ領域
５０  ｎ型コンタクト
５２  反射層
５３  カラー層
５４  第１保護層
５６  ｐ型コンタクト
５８  第２保護層
６０  導線
６２  ｐ型ボンディングパッド
６４  ｐ型導線
５００  発光ダイオード装置
５１０  半導体構造
５１１  反射層
５１２  ｐ型半導体領域
５１３  アクティブ領域
５１４  ｎ型半導体領域
５２０  金属基板
５３０  ｎ型コンタクト
５４０  波長変換層
６００  ウエハー
６５０  ホトレジスト層
７５０  保護層
８００  発光ダイオード装置
９００  スペクトルグラフ
１０００  製造方法
１００２、１００４、１００６、１００８、１０１０、１０１２  ステップ
【図１】
2013030771.tif 000003
【図２】
2013030771.tif 000004
【図３】
2013030771.tif 000005
【図４】
2013030771.tif 000006
【図５】
2013030771.tif 000007
【図６】
2013030771.tif 000008
【図７】
2013030771.tif 000009
【図８】
2013030771.tif 000010
【図９】
2013030771.tif 000011
【図１０】
2013030771.tif 000012